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校史專(zhuān)欄 | 院士風(fēng)采——日既暮而猶煙霞絢爛,歲將晚而橙桔芳馨
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莊逢辰(1932.01.28——),我校46屆校友。國(guó)防科技大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,中國(guó)科學(xué)院院士。1946年畢業(yè)于常州市正衡中學(xué)初中,1956年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)。1960年10月在蘇聯(lián)莫斯科動(dòng)力學(xué)院動(dòng)力機(jī)械系工作。1962年12月回國(guó),先后在哈工大導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)系和國(guó)防科技大學(xué)航天技術(shù)系任燃料理論及熱學(xué)教研室主任、火箭推進(jìn)技術(shù)教研室主任等職。1991年1月起歷任國(guó)防科工委指揮技術(shù)學(xué)院飛行器測(cè)試與發(fā)射工程教研室教授、國(guó)防科技大學(xué)火箭發(fā)動(dòng)和學(xué)科博士生導(dǎo)師、北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院兼職教授。在科研成果上榮獲解放軍科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),國(guó)防科工委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
國(guó)防科大校史館里有一面院士壁畫(huà),在這幅巨型畫(huà)作里,有兩位院士的容貌氣韻極為相似,而且他們的名字也非常相近。他們就是“常州莊氏三院士”中的兩位:莊逢甘、莊逢辰。常州莊氏一門(mén)四兄弟中,有三人(莊逢甘、莊逢辰、莊逢源)當(dāng)選了院士,而且三人都從事航空航天領(lǐng)域研究,這在中國(guó)科學(xué)界實(shí)屬罕見(jiàn)。
1949年>>>
莊逢辰出生于一個(gè)混亂的時(shí)代,積貧積弱的舊中國(guó)給莊逢辰的印象十分深刻,所以1949年4月23日,站在火車(chē)站慶祝常州解放的隊(duì)伍里,莊逢辰就決心要好好地為建設(shè)祖國(guó)發(fā)光出力。17歲時(shí)莊逢辰以優(yōu)異的成績(jī)考取了浙江大學(xué)機(jī)械工程系。
“我報(bào)考機(jī)械工程專(zhuān)業(yè),源于一個(gè)很樸素的想法,當(dāng)時(shí)認(rèn)為國(guó)家太落后,建設(shè)新中國(guó)要有自己的飛機(jī)大炮?!比欢?,進(jìn)入大學(xué)后,他發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與他的想象大相徑庭——念了一年,“不是搞飛機(jī)大炮”,只是做木模、學(xué)鉗工,“鋸、拉、刨”。恰在這時(shí),常州老鄉(xiāng)、哈工大校長(zhǎng)馮仲云到浙大演講,他說(shuō),哈工大是完全按蘇聯(lián)模式辦的,可以很好地學(xué)到蘇聯(lián)技術(shù)。于是,莊逢辰以優(yōu)異的成績(jī)考上了哈工大。可是父母舍不得,直到臨走一天,父親才把票給了他。
一年后,馮校長(zhǎng)說(shuō),國(guó)家很缺乏采礦方面的專(zhuān)家,莊逢辰就轉(zhuǎn)入采礦專(zhuān)業(yè)。轉(zhuǎn)年,院系調(diào)整,采礦系調(diào)整到東北工學(xué)院,學(xué)校希望他留下來(lái),學(xué)習(xí)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)技術(shù)。“發(fā)展工業(yè),電力先行”,當(dāng)時(shí),這方面的人才非常短缺,三年級(jí)的時(shí)候,莊逢辰就被調(diào)出來(lái),一邊跟著蘇聯(lián)專(zhuān)家學(xué)習(xí),一邊給下一屆的學(xué)生講課,當(dāng)時(shí)一種形象的說(shuō)法把這叫做“拔青苗”。在這一時(shí)期,莊逢辰在學(xué)校里籌建學(xué)校鍋爐廠,擔(dān)任總工,設(shè)計(jì)了一臺(tái)小鍋爐,還到齊齊哈爾糖廠改裝鍋爐。在實(shí)際教學(xué)和工作中,他體會(huì)到了陸游“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”的含義,因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)了鍋爐燃燒中問(wèn)題很多,也因此萌發(fā)了搞燃燒科研的想法。后來(lái),他讀到了蘇聯(lián)著名科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者謝苗諾夫?qū)懙摹度紵c爆炸》一書(shū)。書(shū)中對(duì)火和電的發(fā)展進(jìn)行了比較,說(shuō)到火的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電。這更堅(jiān)定了他立志研究燃燒的決心,從而開(kāi)啟了自己的“燃燒”人生。
1960年>>>
莊逢辰被派到蘇聯(lián)莫斯科動(dòng)力學(xué)院進(jìn)修燃燒理論。1961年4月12日,蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一艘載人飛船,他堅(jiān)信我國(guó)要發(fā)射載人飛船也必須要解決燃燒問(wèn)題。2年后的國(guó)慶節(jié),按照當(dāng)初的學(xué)習(xí)計(jì)劃,莊逢辰要回國(guó)了,蘇聯(lián)專(zhuān)家希望他再學(xué)半年到一年,這樣就可以通過(guò)博士論文,還可以參加全蘇燃燒研究會(huì)議。這對(duì)一個(gè)年輕人誘惑很大。“但那時(shí)一切都是以祖國(guó)的需要為第一考慮,我還是按時(shí)回國(guó)了?!?1962年莊逢辰回國(guó),由于國(guó)家航天事業(yè)發(fā)展的需要,莊逢辰被調(diào)入液體火箭機(jī)專(zhuān)業(yè),肩負(fù)起為學(xué)生講授“液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒”的任務(wù)。
此時(shí)他發(fā)現(xiàn),美、蘇的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒設(shè)計(jì)水平并不高明。雖然美、蘇當(dāng)時(shí)都已經(jīng)研制出多種液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào),但在研制中仍然缺乏可靠的理論計(jì)算模型和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,主要依靠基于試驗(yàn)為主的邊試邊改方法。例如為了解決不穩(wěn)定燃燒問(wèn)題,美國(guó)用于登月的F-1發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了1332次發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)和1337次108個(gè)噴注器的試驗(yàn)才研制成功。而莊逢辰認(rèn)為,發(fā)生不穩(wěn)定燃燒,燃燒是主因,或者說(shuō)是內(nèi)因、是主要矛盾,控制只是外因。要解決這個(gè)問(wèn)題,首先必須把液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒歷程及其速率控制過(guò)程研究清楚。他先從穩(wěn)態(tài)燃燒研究開(kāi)始,承擔(dān)了紅旗1號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高任務(wù),與學(xué)生一起建立了推力室的液流試驗(yàn)臺(tái)和噴霧試驗(yàn)臺(tái),開(kāi)始進(jìn)行推進(jìn)劑的霧化和液滴蒸發(fā)和燃燒的試驗(yàn)研究和物理模型的建立。
在航天事業(yè)中,莊逢辰默默地耕耘著。文革以后,莊逢辰教研室的1/3人與哈軍工合并,遷到長(zhǎng)沙,改成“長(zhǎng)沙工學(xué)院”,就是后來(lái)的國(guó)防科技大學(xué)。到那里,莊逢辰住在兵營(yíng)里,房間就用三夾板隔一隔。2年后,學(xué)校招生,這時(shí)人們想起了莊逢辰。他又被“解放重用”。十一屆三中全會(huì)后,全國(guó)撥亂反正,一切重新走上軌道。1978年,莊逢辰成了文革后的第一批副教授,他說(shuō):“我抱定一個(gè)宗旨,相信群眾相信黨?!?/span>
1981年>>>
錢(qián)學(xué)森到國(guó)防科大指導(dǎo)工作,給學(xué)校提出了17項(xiàng)國(guó)防前沿迫切需要研究的課題,其中第一項(xiàng)就是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒。會(huì)后莊逢辰得幸向錢(qián)學(xué)森請(qǐng)教問(wèn)題。錢(qián)學(xué)森對(duì)他說(shuō):“不同的推進(jìn)劑燃燒性能不一樣,你能否算一算?液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定性也需要進(jìn)一步研究,現(xiàn)在還沒(méi)有掌握其規(guī)律。”當(dāng)時(shí)莊逢辰對(duì)錢(qián)學(xué)森說(shuō),“我大學(xué)學(xué)的是機(jī)械工程,后來(lái)調(diào)到動(dòng)力機(jī)械系工作搞鍋爐燃燒,現(xiàn)在又搞航天,是否行轉(zhuǎn)得太多了。”錢(qián)學(xué)森笑著說(shuō):“學(xué)鍋爐好??!我大學(xué)學(xué)的是火車(chē)頭,也是鍋爐呢!”錢(qián)學(xué)森又說(shuō):“鍋爐和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)只是研究的工程對(duì)象不一樣,但很多基礎(chǔ)理論是相通的。你不單可以研究液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒,火箭導(dǎo)彈中的很多問(wèn)題你都能夠研究。”這些話給了莊逢辰極大的鼓舞。于是莊逢辰潛心研究燃燒模型。他努力一點(diǎn)一點(diǎn)學(xué)計(jì)算機(jī),自己編程,在一臺(tái)“44183”計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)常一干就是一兩個(gè)星期,通宵達(dá)旦——連續(xù)計(jì)算是不能停的。經(jīng)過(guò)多少失敗和挫折,這個(gè)針對(duì)實(shí)際推進(jìn)劑的燃燒模型建立起來(lái)了,它能夠分析不同的推進(jìn)劑對(duì)燃燒效率的影響。在全國(guó),利用計(jì)算機(jī)直接來(lái)進(jìn)行計(jì)算,這樣的論文還是第一篇。
1993年>>>
12月的一天,北京剛下過(guò)雪,莊逢辰騎車(chē)去情報(bào)所的路上不慎摔倒,股骨頸骨折。臥床期間,他帶著傷病仔細(xì)整理30余年寫(xiě)的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒講義、講稿、研究報(bào)告、發(fā)表的100多篇論文以及其他有關(guān)文獻(xiàn),對(duì)原有成果進(jìn)行再創(chuàng)造、再提高,創(chuàng)立了一個(gè)新的學(xué)科體系,在輪椅上完成了學(xué)術(shù)專(zhuān)著《液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧燃燒的理論、模型及應(yīng)用》的寫(xiě)作,以后又到上海801所和北京11所就該書(shū)內(nèi)容作介紹和報(bào)告。
搞理論終究還是為了指導(dǎo)實(shí)踐,莊逢辰走出書(shū)齋搞創(chuàng)新,碩果累累。他參與了當(dāng)時(shí)所有型號(hào)的火箭研制。當(dāng)時(shí)我國(guó)還在研制兩種火箭,一種是用在“長(zhǎng)三甲”上的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的火箭,另一種是在衛(wèi)星上在遠(yuǎn)地點(diǎn)或者登月時(shí)用作變軌發(fā)動(dòng)機(jī)的液體火箭。莊逢辰抓住機(jī)遇,帶領(lǐng)研究生直接參與其中,攻堅(jiān)克難,解決了新推進(jìn)劑使用中的難題。2005年這種火箭研制成功。這些工作又使他榮獲國(guó)防科工委科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)。
莊逢辰對(duì)燃燒科學(xué)研究有著無(wú)盡的追求,十分推崇錢(qián)學(xué)森的技術(shù)科學(xué)思想,是錢(qián)學(xué)森的技術(shù)科學(xué)思想的踐行者。他認(rèn)為燃燒基礎(chǔ)研究一定要走在型號(hào)研制的前面,為型號(hào)研制提供新的思想、新的技術(shù)、新的方法。他常說(shuō):我知道的要比我想知道的少得多,我能做的比我想做的少得多,我做的又比我能做的少得多,我做出有些成績(jī)的又比做過(guò)的少得多,我現(xiàn)在還有很多要學(xué)的東西。他也將我國(guó)航天事業(yè)的奠基人之一、中科院院士、他的兄長(zhǎng)莊逢甘視為榜樣,鼓勵(lì)著自己繼續(xù)在航天事業(yè)這條讓中國(guó)人自豪的道路走下去!
莊教授已經(jīng)90歲高齡,但他以“日既暮而猶煙霞絢爛,歲將晚而橙桔芳馨,故末路晚年君子更宜精神百倍”自勉,始終不忘初心,永遠(yuǎn)走在航天路上,向大家學(xué)習(xí)、向年輕人學(xué)習(xí),為祖國(guó)貢獻(xiàn)力量!
供稿 | 楊政寧
審核 | 顧鑫浩
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